光学式角度传感器的制作方法

文档序号:23177984发布日期:2020-12-04 14:08阅读:154来源:国知局
光学式角度传感器的制作方法

本发明涉及一种光学式角度传感器。



背景技术:

以往,已知一种光学式角度传感器,具备:光源,其照射光;受光单元,其接收来自光源的光;以及运算单元,其运算因测定对象的转动而产生的角度的变化量。

例如,日本特开2003-156319号公报中记载的二维角度传感器具备:光源,其用于向检测对象投射光束;透镜,其设置于光束从检测对象反射的反射光的光路中;以及检测元件(受光单元),其设置于透镜的焦点附近,由光电二极管形成。二维角度传感器通过计算由检测元件检测出的光电流,来对检测对象的角度进行检测。

具体地说,二维角度传感器根据向检测元件投射的光的形状和该光的光量的大小,来对检测对象的倾斜度进行检测。在向检测元件投射的光的形状和该光的光量的大小因透镜等而发生了变化的情况下,该变化有时作为噪声而对检测结果给予影响。因而,二维角度传感器必须具备高品质且昂贵的透镜等光学部件以抑制噪声,从而存在成本高的问题。

针对这种问题,例如在日本特开平11-237207号公报中使用了激光干涉仪。激光干涉仪利用激光的干涉来测定因测定对象的转动而产生的角度的变化量。该激光干涉仪具备:激光源(光源),其照射激光束;第一光纤,其用于传递从激光源照射出的激光束;第一透镜,其使来自第一光纤的激光束变为平行;旋转角度检测用偏振分束器,其将通过第一透镜而变为平行的激光束进行分割并使其经由两个角隅棱镜(cornercube),之后将分割后的激光束进行合成;偏振片,其使从旋转角度检测用偏振分束器照射出的激光束发生偏振;第二透镜,其使激光束在第二光纤的端面会聚,该第二光纤用于传递经由了偏振片的激光束;以及受光信号处理部(受光单元和运算单元),其将经由了第二光纤的激光束变换为电信号。

激光源为照射由受光信号处理部检测的电信号的可干涉性(相干性)良好的激光束的he-ne激光器。而且,经由旋转角度检测用偏振分束器向受光信号处理部照射的激光束在受光信号处理部的被激光束照射的照射面产生干涉。激光干涉仪利用受光信号处理部将由于因转动引起的光路长度的变化而产生的干涉信号的强度变化变换为电信号来进行运算,由此能够测定因测定对象的转动而产生的角度的变化量。

具体地说,当激光干涉仪所具备的两个角隅棱镜转动时,由旋转角度检测用偏振分束器分割出的两个激光束的光路长度之差发生变化,能够观测到干涉光(合成光)的亮暗、即干涉信号的强度的变化。此时,光路长度之差的变化为将两个角隅棱镜的排列距离乘以旋转角所得到的长度的2倍。激光干涉仪通过检测干涉信号的强度的变化量,由此能够测定因两个角隅棱镜的转动而产生的角度。因而,激光干涉仪不依据光的形状和该光的光量的大小而进行检测,因此即使不具备高品质且昂贵的透镜等光学部件,也能够检测测定对象的旋转角度。此外,即使旋转角度检测用偏振分束器为衍射光栅,也能够获得同样的效果。



技术实现要素:

发明要解决的问题

在此,从光学式角度传感器中的光源照射的光的波长(以后有时称为光源波长。)有时随着温度、湿度等环境的变化而变化。而且,在日本特开平11-237207号公报所记载的激光干涉仪中,基于通过使两个角隅棱镜转动而产生的两个激光束的光路长度之差,来检测角度的变化量。

具体地说,受光信号处理部根据因两个激光束的光路长度之差而变化的干涉信号来检测相位的变化,基于该相位的变化来检测因测定对象的转动而产生的角度的变化量。根据干涉信号检测的相位是以光源波长为基准。因此,当光源波长发生变化时,相位也随着该变化而发生变化。

因而,当光源波长随着环境的变化而发生变化时,激光干涉仪(光学式角度传感器)无法根据基于两个激光束的光路长度之差的变化的干涉信号的变化准确地检测角度的变化量,有时产生了检测误差。

另外,当光源波长发生变化时,还产生如下的问题。

图10示出以往的光学式角度传感器100。具体地说,图10的(a)示出在光源波长为660nm时通过光学式角度传感器100观测到的光的光路。图10的(b)示出在光源波长为630nm时通过光学式角度传感器100观测到的光的光路。图10的(c)示出在光源波长为690nm时通过光学式角度传感器100观测到的光的光路。此外,在图10中,用实线箭头记载光的光路。

如图10的(a)所示,光学式角度传感器100具备衍射光栅200、光源300、接收来自光源300的经由了衍射光栅200的光的受光单元400以及两个角隅棱镜500。

在光源波长为660nm时,从光源300照射并通过衍射光栅200分割出的两道光以衍射角度θ发生衍射。然后,两道光经由两个角隅棱镜500被再次向衍射光栅200照射,通过衍射光栅200进行衍射从而作为由两道光重叠得到的一道合成光被照射至受光单元400。

而且,当光源波长发生变化时,如图10的(b)和图10的(c)所示那样光学式角度传感器100中的用实线箭头表示的光的光路也发生变化。

具体地说,如图10的(b)所示,在光源波长为630nm时,从光源300照射并通过衍射光栅200分割出的两道光以衍射角度θ1进行衍射,该衍射角度θ1是与图10的(a)所示的光源波长为660nm时的衍射角度θ相比更小的角度。以衍射角度θ1衍射后的两道光经由两个角隅棱镜500后以彼此偏移而具有距离s1的状态被照射至受光单元400。

另外,如图10的(c)所示,在光源波长为690nm时,从光源300照射并通过衍射光栅200分割出的两道光以衍射角度θ2进行衍射,该衍射角度θ2是与图10的(a)所示的光源波长为660nm时的衍射角度θ相比更大的角度。以衍射角度θ2衍射后的两道光经由两个角隅棱镜500后以彼此偏移而具有距离s2的状态被照射至受光单元400。

此时,关于图10的(b)和图10的(c)中的向受光单元400照射的合成光,两道光的重叠量与图10的(a)所示的光源波长为660nm时的重叠量相比变小。即,图10的(b)和图10的(c)所示的光源波长为630nm、690nm时的光学式角度传感器100与图10的(a)所示的光源波长为660nm时的光学式角度传感器100相比,由受光单元400生成的干涉光较少,因此能够获取的干涉信号的振幅衰减。因而,当光源波长因环境的变化而发生变化时,向受光单元400照射的合成光的重叠量发生变化,因此存在无法进行稳定的检测的问题。

本发明的目的在于提供如下一种光学式角度传感器:即使光源波长因环境的变化而发生了变化,也能够使向受光单元照射的合成光的重叠量稳定,并且高精度地检测因测定对象的转动而产生的角度的变化量。

用于解决问题的方案

本发明的光学式角度传感器具备:衍射单元,其具有沿着测定方向以规定的周期配置的衍射光栅;光源,其朝向衍射单元照射光;受光单元,其接收经由了衍射单元的光;以及运算单元,其基于受光单元接收到的光,来运算以规定的轴为转动轴进行转动的测定对象的角度的变化量。光学式角度传感器还具备多个反射单元,所述多个反射单元使从光源照射并经由了衍射单元的光朝向衍射单元反射。衍射单元安装于测定对象,随着测定对象的转动而同步地转动,所述衍射单元具备:第一衍射部,其将来自光源的光分割为第一光及与第一光不同的第二光并进行衍射,并使经由了多个反射单元的第一光及第二光衍射后进行合成,从而形成被受光单元接收的合成光;以及第二衍射部,其使经由了多个反射单元的第一光及第二光衍射后向多个反射单元射出,并使沿与射出时相反的方向入射的被多个反射单元反射的第一光及第二光衍射后向多个反射单元射出。多个反射单元具备:第一反射单元,其使通过第一衍射部分割并进行了衍射的第一光沿与第一光入射来的方向平行且相反的方向朝向第二衍射部反射;第二反射单元,其使通过第一衍射部分割并进行了衍射的第二光沿与第二光入射来的方向平行且相反的方向朝向第二衍射部反射;第三反射单元,其使经由了第二衍射部的第一光及第二光朝向第二衍射部反射;第四反射单元,其使通过第二衍射部进行了衍射的第一光沿与第一光入射来的方向平行且相反的方向朝向第一衍射部反射;以及第五反射单元,其使通过第二衍射部进行了衍射的第二光沿与第二光入射来的方向平行且相反的方向朝向第一衍射部反射。受光单元具备被照射合成光的受光面。运算单元伴随着衍射单元的转动,基于在受光面产生的由合成光形成的干涉信号的变化,来运算角度的变化量。

根据本发明,光学式角度传感器使具有衍射光栅的衍射单元随着测定对象的转动而同步地转动,并将多个反射单元固定地配置。即,以往是对通过使多个反射单元转动而得到的基于以光源波长为基准的两道光的光路长度之差的干涉信号的变化进行检测,但是在本发明中,对通过将多个反射单元固定并使衍射单元转动而得到的以衍射光栅的规定周期(刻度)为基准的干涉信号的变化进行检测,根据该变化来检测角度的变化量。即使存在环境的变化,衍射光栅的规定周期也不会如光源波长那样大幅地变动。因而,即使光源波长因环境的变化而发生了变化,光学式角度传感器也能够根据以衍射光栅的规定周期为基准的干涉信号的变化,来高精度地检测因测定对象的转动而产生的角度的变化量。

另外,根据本发明,具备:使光向与入射来的方向平行且相反的方向反射的第一反射单元、第二反射单元、第四反射单元及第五反射单元;以及第三反射单元,其使经由了衍射单元中的第二衍射部的第一光及第二光反射并再次向第二衍射部照射,因此能够消除由于因光源波长的变化产生的衍射角度的变动而引起的衍射光的行进角度的变动。具体地说,通过经由第三反射单元,由此衍射单元能够将来自光源的光在分割和合成时进行两次衍射以及通过第二衍射部进行两次衍射、共四次衍射。光学式角度传感器通过将来自光源的光进行四次衍射,从而消除因光源波长的变化而引起的衍射光的行进角度的变动。由此,光学式角度传感器能够抑制构成向受光单元照射的合成光的第一光与第二光发生偏移从而其重叠量减少。

因而,即使光源波长因环境的变化而发生了变化,光学式角度传感器也能够使向受光单元照射的合成光的重叠量稳定。

此时,优选的是,第一反射单元及第四反射单元与第二反射单元及第五反射单元分别为相同的构件。

根据这样的结构,由于第一反射单元及第四反射单元与第二反射单元及第五反射单元分别为相同的构件,因此不需要各自准备构件并个别地调整配置,因此能够削减成本,并且能够使光学式角度传感器小型化。

此时,优选的是,第三反射单元为使第一光及第二光朝向第二衍射部反射的单个构件。

根据这样的结构,由于第三反射单元为单个构件,因此不需要与第一光及第二光对应地个别地设置第三反射单元而成为多个构件,因此能够削减成本,并且能够使光学式角度传感器小型化。

此时,优选的是,多个反射单元还具备第六反射单元,该第六反射单元使来自光源的光朝向第一衍射部反射,并使合成光朝向受光单元反射。

根据这样的结构,由于多个反射单元还具备使来自光源的光朝向第一衍射部反射并使合成光朝向受光单元反射的第六反射单元,因此能够自由地设计光学式角度传感器内的光的光路。另外,通过配置第六反射单元,能够使光学式角度传感器小型化。

此时,优选的是,第三反射单元为棱镜。

在此,优选的是,第三反射单元用于通过衍射单元使来自光源的光进行四次衍射来消除因环境的变化而产生的光的行进角度的变动,因此通过第三反射单元使光的行进角度不会产生进一步的变动。另外,例如,第三反射单元为反射镜,如果使从衍射单元入射的光不发生偏移地向与该光相反的方向反射,则有时产生入射的光与出射的光发生干涉、或者必须将光源与受光单元配置于相同的位置等问题。

另一方面,棱镜不同于反射镜,是使光向与该光入射来的方向平行且相反的方向进行回归性反射的光学部件。此时,入射到棱镜的光在特定方向上以保持行进角度的状态在棱镜内进行两次反射,并向规定的方向偏移从而向与入射时的光平行且相反的方向射出。

因而,根据这样的结构,通过第三反射单元为棱镜,从而能够以不使光的行进角度产生新的变动的方式将从衍射单元入射的光向规定的方向偏移地向衍射单元照射,因此能够使被受光单元接收的合成光稳定,并且使光学式角度传感器的设计的自由度提高。

此时,优选的是,第一反射单元和第二反射单元配置于第一光的光路长度与第二光的光路长度之差处于光源的相干长度的范围内的位置,该第一光的光路长度为从来自光源的光在第一衍射部内的分割点起经由第一反射单元、第三反射单元以及第四反射单元到达第一衍射部内的生成合成光的合成点为止的长度,该第二光的光路长度为从来自光源的光在第一衍射部内的分割点起经由第二反射单元、第三反射单元以及第五反射单元到达第一衍射部内的生成合成光的合成点为止的长度。

在此,在日本特开平11-237207号公报所记载的激光干涉仪中,由旋转角度检测用偏振分束器分割出的例如两个激光束的光路长度之差为将两个角隅棱镜的排列距离乘以旋转角所得到的长度的2倍。激光干涉仪所具备的激光源为he-ne激光器,其相干长度(可干涉区域)为数米(m),因此即使两个激光束的光路长度之差大为不同,也能够在受光信号处理部的照射面产生干涉光。

但是,在例如使用相干长度非常短到数厘米(cm)的半导体激光器作为光源的情况下,如果分割出的两个激光束的光路长度之差为数厘米(cm)以上,则在受光信号处理部的照射面不产生干涉光。因而,在对于光源使用了半导体激光器的情况下,激光干涉仪有时由于因是非常短的相干长度所致的相干性的限制,从而无法进行测定对象的测定。另外,由于he-ne激光器昂贵,因此成本高。

然而,根据这样的结构,能够在光源的相干性的限制内可靠地产生干涉光。而且,例如在衍射单元处于规定的位置时,通过将第一反射单元及第二反射单元配置为第一光的光路长度与第二光的光路长度为相同的长度,由此即使使用了半导体激光器,也能够将各光的光路长度之差收敛于其相干长度的数厘米(cm)以内,从而产生干涉光。

因而,光学式角度传感器能够避免因光源的相干性引起的限制,并能够取代昂贵的he-ne激光器而使用例如与he-ne激光器相比便宜且相干性的限制大的半导体激光器等作为光源,从而能够削减成本。

此时,优选的是,光学式角度传感器还具备第一1/4波片,该第一1/4波片配置于经由第一反射单元的第一光、经由第二反射单元的第二光、经由第四反射单元的第一光以及经由第五反射单元的第二光中的任意一个或多个光的光路上,光学式角度传感器还具备:分束器,其将合成光分割为第一分割光和第二分割光;第二1/4波片,其配置于由分束器分割出的第一分割光及第二分割光的光路上;第一分割光偏振分束器,其将经由了第二1/4波片的第一分割光分割为第一偏振光和第二偏振光;第三1/4波片,其配置于经由了第二1/4波片的第二分割光的光路上;以及第二分割光偏振分束器,其将经由了第三1/4波片的第二分割光分割为第三偏振光和第四偏振光,受光单元具备:第一受光部,其从第一偏振光中接收相位为0度的光;第二受光部,其从第二偏振光中接收相位为180度的光;第三受光部,其从第三偏振光中接收相位为90度的光;以及第四受光部,其从第四偏振光中接收相位为270度的光,运算单元基于第一受光部、第二受光部、第三受光部以及第四受光部接收到的相位各不相同的多个光,来运算测定对象的转动的方向和因测定对象的转动而产生的角度的变化量。

根据这样的结构,光学式角度传感器具备配置于经由多个反射单元的第一光及第二光中的任意一个或多个光的光路上的第一1/4波片,受光单元具备接收相位为0度的光的第一受光部、接收相位为180度的光的第二受光部、接收相位为90度的光的第三受光部以及接收相位为270度的光的第四受光部,因此能够根据合成光来检测例如四相信号。因而,光学式角度传感器能够从多个衍射光获取例如四相信号,来高精度地检测因测定对象的转动而引起的角度的位移。

或者,优选的是,光学式角度传感器还具备1/4波片,该1/4波片配置于经由第一反射单元的第一光、经由第二反射单元的第二光、经由第四反射单元的第一光以及经由第五反射单元的第二光中的任意一个或多个光的光路上,光学式角度传感器还具备:第二衍射单元,其具有照射面和衍射光栅,该照射面被照射合成光,该衍射光栅沿着规定方向设置,使合成光成为多个衍射光;第三衍射单元,其具有沿着与第二衍射单元的衍射光栅在照射面设置的规定方向正交的方向设置的衍射光栅,使由第二衍射单元形成的多个衍射光进一步成为多个衍射光;以及多个偏振片,所述多个偏振片配置于由第三衍射单元形成的多个衍射光的光路上,使多个衍射光成为相位各不相同的多个偏振光,受光单元具备与多个偏振片分别对应的多个受光部,运算单元基于多个受光部接收到的相位各不相同的多个光,来运算测定对象的转动的方向和因测定对象的转动而产生的角度的变化量。

根据这样的结构,光学式角度传感器具备配置于经由多个反射单元的第一光及第二光中的任意一个或多个光的光路上的1/4波片,并具备与通过第二衍射单元及第三衍射单元衍射得到的多个衍射光对应的多个偏振片以及与多个偏振片分别对应的多个受光部,因此与具备上述的分束器、第一分割光偏振分束器以及第二分割光偏振分束器的情况相比,即使不使用这些光学部件也能够获取例如四相信号。因而,光学式角度传感器与上述的光学式角度传感器相比,能够实现高精度化并能够省空间化、削减成本。

附图说明

图1是示出第一实施方式所涉及的光学式角度传感器的立体图。

图2是示出所述光学式角度传感器中的光的光路的概要图。

图3是示出所述光学式角度传感器的框图。

图4是示出所述光学式角度传感器中的光的光路的概要图。

图5是示出第二实施方式所涉及的光学式角度传感器的概要图。

图6是示出第三实施方式所涉及的光学式角度传感器的概要图。

图7是示出第一变形例所涉及的光学式角度传感器的概要图。

图8是示出第二变形例和第三变形例所涉及的光学式角度传感器中的第二衍射部和受光单元的概要图。

图9是示出第四变形例所涉及的光学式角度传感器中的第二衍射部和受光单元的概要图。

图10是示出以往的光学式角度传感器的图。

具体实施方式

[第一实施方式]

下面,基于图1至图4的(c)来说明本发明的第一实施方式。

图1是示出第一实施方式所涉及的光学式角度传感器1的立体图,图2是示出光学式角度传感器1中的光的光路的概要图。具体地说,图2的(a)是示出在光学式角度传感器1中测定对象转动之前的状态的图,图2的(b)和图2的(c)是示出在光学式角度传感器1中测定对象向规定方向转动后的状态的图。

如图1和图2所示,光学式角度传感器1具备:衍射单元2,其具有衍射光栅m;光源3,其朝向衍射单元2照射光;受光单元4,其接收经由了衍射单元2的光;以及多个反射单元5,所述多个反射单元5使从光源3照射并经由了衍射单元2的光朝向衍射单元2反射。

光学式角度传感器1设置于对进行转动的未图示的测定对象进行测定的测定设备的内部。在本实施方式中,测定对象以x轴为转动轴ax进行转动。另外,在以后的说明中,有时以x轴为测定对象的转动轴ax来进行说明。另外,在图1中,为了便于说明,省略了衍射光栅m,在图2中记载了衍射光栅m。

衍射单元2为透射型衍射光栅,由具有透光性的玻璃形成。此外,衍射单元2不限于玻璃,可以由任意的透光性的构件形成。衍射单元2被安装于以规定的轴即x轴为转动轴ax进行转动的测定对象,随着测定对象的转动而同步地转动。

在本实施方式中,衍射光栅m沿着作为测定方向的y方向以规定的周期m进行配置。来自光源3的经由了衍射光栅m的光成为多个衍射光。

在此,多个衍射光具有沿与从光源3照射出的光的光轴相同的方向行进的衍射光、以规定的衍射角度在光轴的两侧行进的衍射光以及以比规定的衍射角度大的衍射角度在光轴的两侧行进的衍射光。

关于多个衍射光,当将沿与光轴相同的方向行进的衍射光设为0次衍射光时,能够以0次衍射光为基准朝向衍射角度变大的方向排序为±1次衍射光、±2次衍射光。

受光单元4主要根据由±1次衍射光生成的合成光检测干涉信号。

此外,在下面的说明和附图中,有时用实线箭头来表示在受光单元4处生成合成光的光的光路。

衍射单元2具备:第一衍射部21,其将来自光源3的光分割为第一光及与第一光不同的第二光并进行衍射,并使经由了多个反射单元5的第一光及第二光衍射后进行合成,从而形成被受光单元4接收的合成光;以及第二衍射部22,其使经由了多个反射单元5的第一光及第二光衍射后向多个反射单元5射出,并使沿与射出时相反的方向入射的被多个反射单元5反射的第一光及第二光衍射后向多个反射单元5射出。

第一衍射部21和第二衍射部22并列设置于一个衍射单元2。具体地说,第一衍射部21为设置于一个衍射单元2的衍射光栅m中的设置在如下区域内的衍射光栅m:该区域为被照射来自光源3的光并且被照射经由了多个反射单元5及第二衍射部22的第一光及第二光的区域。另外,第二衍射部22为设置于一个衍射单元2的衍射光栅m中的设置在如下区域内的衍射光栅m:该区域为被照射经由了多个反射单元5的第一光及第二光的区域。此外,衍射单元2也可以不为一个,可以为多个。此时,第一衍射部21和第二衍射部22可以分离地设置于多个衍射单元中的各个衍射单元。

光源3朝向衍射单元2照射具有一定幅度的光。光源3例如为半导体激光器。此外,光源3不限于半导体激光器,只要是具有能够在光学式角度传感器中产生干涉光的相干长度的光源即可,可以为任意的光源。

受光单元4具有被照射合成光的受光面40。对于受光单元4,使用pda(photodiodearray:光电二极管阵列)。pda为具有如下性质的受光器:能够一次性地测定照射至该受光面的合成光。此外,受光单元4不限于pda,也可以使用psd(positionsensitivedetector:位置敏感探测器)、ccd(charge-coupleddevice:电荷耦合器件)等任意的受光器。

多个反射单元5具备不进行转动地固定设置于光学式角度传感器1内的第一反射单元51、第二反射单元52、第三反射单元53、第四反射单元54、第五反射单元55以及第六反射单元10。

除第三反射单元53和第六反射单元10以外的多个反射单元5为具有正交的两个反射面的棱镜,通过使两个反射面正交而产生的直线状的正交部50被配置为与作为测定对象及衍射单元2的转动轴ax的x轴平行。此外,除第三反射单元53和第六反射单元10以外的多个反射单元5也可以不为棱镜,只要能够使光向与光入射来的方向平行且相反的方向反射即可,例如也可以为将使光反射的三个板状体彼此成直角地组合而呈大致立方体状的角隅棱镜、使用球状的微珠的反光装置等。

第一反射单元51使通过第一衍射部21分割并进行了衍射的第一光沿与第一光入射来的方向平行且相反的方向朝向第二衍射部22反射。

第二反射单元52使通过第一衍射部21分割并进行了衍射的第二光沿与第二光入射来的方向平行且相反的方向朝向第二衍射部22反射。

第三反射单元53使经由了第二衍射部22的第一光及第二光朝向第二衍射部22反射。

第四反射单元54使通过第二衍射部22进行了衍射的第一光沿与第一光入射来的方向平行且相反的方向朝向第一衍射部21反射。

第五反射单元55使通过第二衍射部22进行了衍射的第二光沿与第二光入射来的方向平行且相反的方向朝向第一衍射部21反射。

第一反射单元51及第四反射单元54与第二反射单元52及第五反射单元55分别为相同的构件。即,第一反射单元51及第四反射单元54设置为相同的棱镜,第二反射单元52及第五反射单元55也同样地设置为相同的棱镜。此外,第一反射单元51及第四反射单元54与第二反射单元52及第五反射单元55也可以不为各自相同的构件,可以分别个别地设置于光学式角度传感器1内。

第三反射单元53为使第一光及第二光朝向第二衍射部22反射的单个构件。另外,第三反射单元53为具有正交的两个反射面的棱镜,但是也可以为反射镜。第三反射单元53优选为棱镜的理由在后面记述。

第六反射单元10使来自光源3的光朝向第一衍射部21反射,使合成光朝向受光单元4反射。第六反射单元10为将两个反射镜组合而成的一个构件。此外,第六反射单元10也可以不为反射镜,只要能够使来自光源3的光朝向第一衍射部21反射并使合成光朝向受光单元4反射即可,也可以使用半透半反镜、分束器等任意的构件。另外,第六反射单元10也可以不为一个构件,可以为多个构件。

第一反射单元51和第二反射单元52配置于第一光的光路长度与第二光的光路长度之差处于光源3的相干长度的范围内的位置,该第一光的光路长度为从来自光源3的光在第一衍射部21内的分割点p1起经由第一反射单元51、第三反射单元53以及第四反射单元54到达第一衍射部21内的生成合成光的合成点p2为止的长度,该第二光的光路长度为从来自光源3的光在第一衍射部21内的分割点p1起经由第二反射单元52、第三反射单元53以及第五反射单元55到达第一衍射部21内的生成合成光的合成点p2为止的长度。

具体地说,在本实施方式中,作为半导体激光器的光源3的相干长度为数厘米(cm),因此第一反射单元51和第二反射单元52配置于在衍射单元2处于规定位置时第一光的光路长度与第二光的光路长度为相同的长度的位置,该第一光的光路长度为从来自光源3的光在第一衍射部21内的分割点p1起经由多个反射单元5及第二衍射部22到达合成点p2为止的长度,该第二光的光路长度为从来自光源3的光在第一衍射部21内的分割点p1起经由多个反射单元5及第二衍射部22到达合成点p2为止的长度。

在此,例如,如图2的(a)所示,衍射单元2的规定位置是指从光源3照射出的光与衍射单元2的设置有衍射光栅m的面正交的位置。此外,衍射单元2的规定位置也可以为衍射单元2的端部,可以为任意的位置。

另外,在本实施方式中,第一反射单元51及第四反射单元54与第二反射单元52及第五反射单元55配置于相对于xz平面呈面对称的位置,该xz平面由与衍射单元2的转动轴ax平行的x方向及与处于图2的(a)所示的位置时的衍射单元2的设置有衍射光栅m的面正交的方向即z方向形成。此外,第一反射单元51及第四反射单元54与第二反射单元52及第五反射单元55也可以不配置于相对于xz平面相互呈面对称的位置。

图3是示出光学式角度传感器1的框图。

如图2所示,光学式角度传感器1还具备运算单元6,该运算单元6基于受光单元4接收到的光,来运算以规定的轴为转动轴ax进行转动的测定对象的角度的变化量。

运算单元6伴随着衍射单元2的转动,基于在受光面40产生的由合成光形成的干涉信号的变化来运算角度的变化量。具体地说,运算单元6伴随着衍射单元2的转动,基于根据在受光面40产生的由合成光形成的干涉信号检测出的相位的变化,来运算角度的变化量。

下面,基于图2来说明光学式角度传感器1中的光的光路。

首先,如图2的(a)所示,第一光通过第一衍射部21分割出并进行衍射,被从第一衍射部21的分割点p1向第一反射单元51照射。第二光通过第一衍射部21分割出并进行衍射,被从第一衍射部21的分割点p1向第二反射单元52照射。此时,如图2的(b)所示,当测定对象向α方向转动时,衍射单元2也同步地向α方向转动,第一光及第二光的行进角度也与衍射单元2向α方向的转动相应地变动。另外,如图2的(c)所示,当测定对象向-α方向转动时,衍射单元2也同步地向-α方向转动,第一光及第二光的行进角度也与衍射单元2向-α方向的转动相应地变动。

接着,第一反射单元51和第二反射单元52使第一光及第二光沿平行且相反的方向朝向第二衍射部22反射。

通过第二衍射部22进行了衍射的第一光及第二光朝向第三反射单元53射出。照射至第三反射单元53的第一光及第二光沿x方向偏移并朝向第二衍射部22被反射,再次通过第二衍射部22进行衍射。接着,第一光被从第二衍射部22向第四反射单元54照射,第二光被从第二衍射部22向第五反射单元55照射。然后,照射至第四反射单元54的第一光与照射至第五反射单元55的第二光朝向第一衍射部21反射,并在第一衍射部21的合成点p2处进行衍射,从而成为合成光。

此外,在图2的(b)和图2的(c)中,用虚线表示图2的(a)中的测定对象转动之前的衍射单元2的位置。

图4是示出光学式角度传感器1中的光的光路的概要图。具体地说,图4的(a)是示出光源3的光源波长为660nm时的光学式角度传感器1的图,图4的(b)是示出光源3的光源波长为630nm时的光学式角度传感器1的图,图4的(c)是示出光源3的光源波长为690nm时的光学式角度传感器1的图。

如图4的(a)所示,在660nm为最佳的光源波长的情况下,第一光与第二光以具有距离s的方式被照射至第三反射单元53。而且,当光源波长因环境的变化而发生变动时,如图4的(b)和图4的(c)所示,第一光与第二光发生偏移并以具有与距离s不同的距离s1、s2的方式照射至第三反射单元53。光学式角度传感器1通过衍射单元2使到达第三反射单元53的具有偏移后的距离s1、s2的第一光与第二光再次衍射,由此消除了因该偏移后的距离s1、s2而产生的影响即重叠量的减少。

具体地说,光学式角度传感器1通过经由第三反射单元53使第一光及第二光沿着与第一光及第二光的光路相同的光路向相反的方向行进,通过衍射单元2共进行四次衍射,从而消除了因光源波长的变化而引起的衍射光的行进角度的变动。

第三反射单元53使通过第二衍射部22进行了衍射的第一光及第二光以沿平行且相反的方向再次向第二衍射部22照射的方式进行反射。第一光及第二光被第四反射单元54及第二反射单元55向与入射来的方向平行且相反的方向反射,从而沿着与第一光及第二光的光路相同的光路向相反的方向行进,通过第一衍射部21形成为合成光。通过第一衍射部21进行衍射并合成得到的合成光在与从光源3照射的光相同的轴上行进。即,光学式角度传感器1通过多个反射单元5进行反射并通过衍射单元2进行四次衍射,从而消除因光源波长的变动而产生的影响,能够抑制使构成合成光的第一光及第二光产生偏移,能够使重叠量稳定来防止干涉信号的振幅衰减,能够维持高的效率。

然而,如果将第三反射单元53设为反射镜,例如将第一光及第二光不沿x方向偏移地进行反射,则合成光在与光源3相同的轴上行进,因此受光单元4接收不到合成光。

因此,如图1所示,通过将第三反射单元53设为棱镜从而使光沿x方向偏移地反射,由此受光单元4能够接收因光源波长的变动而产生的影响被消除且重叠量稳定的合成光。此外,第三反射单元也可以不使第一光及第二光沿x方向偏移,如果受光单元能够接收合成光则可以沿任意的方向偏移。因此,第三反射单元也可以不为棱镜而为反射镜,如果能够使经由第二衍射部22的第一光及第二光反射则可以是任意的构件。

根据像这样的第一实施方式,能够起到下面的作用、效果。

(1)光学式角度传感器1检测通过将多个反射单元5固定并使衍射单元2转动而得到的以衍射光栅m的规定周期m为基准的干涉信号的变化,根据该变化检测角度的变化量。因而,即使光源波长因环境的变化而发生了变化,光学式角度传感器1也能够根据以衍射光栅m的规定周期m为基准的干涉信号的变化来高精度地检测因测定对象的转动而产生的角度的变化量。

(2)衍射单元2通过经由第三反射单元53,由此能够进行使来自光源3的光在分割和合成时进行两次衍射以及通过第二衍射部22进行两次衍射、共四次衍射。光学式角度传感器1通过将来自光源3的光进行四次衍射,从而消除因光源波长的变化而引起的衍射光的行进角度的变动。由此,光学式角度传感器1能够抑制构成向受光单元4照射的合成光的第一光与第二光发生偏移从而其重叠量减少。因而,即使光源波长因环境的变化而发生了变化,光学式角度传感器1也能够使向受光单元4照射的合成光的重叠量稳定。

(3)第一反射单元51及第四反射单元54与第二反射单元52及第五反射单元55分别为相同的构件,因此不需要各自准备构件并个别地调整配置,因此能够削减成本,并且能够使光学式角度传感器1小型化。

(4)第三反射单元53为单个构件,因此不需要与第一光及第二光对应地个别地设置多个构件,因此能够削减成本,并且能够小型化。

(5)多个反射单元5还具备使来自光源3的光朝向第一衍射部21反射并使合成光朝向受光单元4反射的第六反射单元56,因此能够自由地设计光学式角度传感器1内的光的光路。另外,通过配置第六反射单元56,能够使光学式角度传感器1小型化。

(6)通过第三反射单元53为棱镜,从而能够不使光的行进角度产生新的变动地使从衍射单元2入射的光沿x方向偏移并向衍射单元2照射,因此能够使被受光单元4接收的合成光稳定,并且能够使光学式角度传感器1的设计自由度提高。

(7)光学式角度传感器1通过将第一反射单元51、第二反射单元52、第四反射单元54以及第五反射单元55配置为在衍射单元2处于规定位置时第一光的光路长度与第二光的光路长度为相同的长度,从而即使光源3为半导体激光器,也能够将各光的光路长度之差收敛于其相干长度即数厘米(cm)以内,从而能够在光源3的相干性的限制内可靠地产生干涉光。因而,光学式角度传感器1能够避免因光源3的相干性引起的限制,并能够取代昂贵的he-ne激光器而将便宜且相干性的限制大的半导体激光器用作光源3,从而能够削减成本。

[第二实施方式]

下面,基于图5来说明本发明的第二实施方式。此外,在下面的说明中,对已经说明的部分标注相同的标记并省略其说明。

图5是示出第二实施方式所涉及的光学式角度传感器1a的概要图。

在所述第一实施方式中,受光单元4接收合成光,运算单元6基于由受光单元4接收到的合成光形成的干涉信号,运算出因测定对象的转动而产生的角度的变化量。

在第二实施方式中,光学式角度传感器1a除了受光单元4a以外其余具有与第一实施方式中的光学式角度传感器1大致同样的结构。

而且,在第二实施方式中,与所述第一实施方式的不同点在于,具备第一1/4波片11,该第一1/4波片11配置于经由第一反射单元51的第一光、经由第二反射单元52的第二光、经由第四反射单元54的第一光以及经由第五反射单元55的第二光中的任意一个或多个光的光路上,并具备分束器31、第二1/4波片12、第一分割光偏振分束器32、第三1/4波片13以及第二分割光偏振分束器33,分束器31将合成光分割为第一分割光31a和第二分割光31b,第二1/4波片12配置于由分束器31分割出的第一分割光31a及第二分割光31b的光路上,第一分割光偏振分束器32将经由了第二1/4波片12的第一分割光31a分割为第一偏振光32a和第二偏振光32b,第三1/4波片13配置于经由了第二1/4波片12的第二分割光31b的光路上,第二分割光偏振分束器33将经由了第三1/4波片13的第二分割光31b分割为第三偏振光33a和第四偏振光33b,受光单元4a具备多个受光部41~44,运算单元6基于多个受光部41~44接收到的相位不同的多个光,来运算测定对象的转动的方向和因测定对象的转动而产生的角度的变化量。此外,为了便于图示受光单元4a,第六反射单元10图示为两个构件,而不是一个构件。

第一1/4波片11设置于经由第二反射单元52和第五反射单元55的第二光的光路上。此外,第一1/4波片11只要设置于经由第一反射单元51的第一光、经由第二反射单元52的第二光、经由第四反射单元54的第一光以及经由第五反射单元55的第二光中的任意一个或多个光的光路上即可,可以设置于任何位置。

分束器31为非偏振分束器,将来自第二衍射部22的合成光分割为第一分割光31a和第二分割光31b来作为进行了平均所得到的非偏振的光。

第一分割光偏振分束器32及第二分割光偏振分束器33是将来自分束器31的分割光31a、31b分离为s随机偏振的光即s偏振光和p随机偏振的光即p偏振光这两个偏振光分量的光学部件。

具体地说,第一分割光偏振分束器32使作为p偏振光的第一偏振光32a透过,并使作为s偏振光的第二偏振光32b反射。另外,第二分割光偏振分束器33使作为p偏振光的第三偏振光33a透过,并使作为s偏振光的第四偏振光33b反射。在本实施方式中,将s偏振光设为第二偏振光32b和第四偏振光33b、将p偏振光设为第一偏振光32a和第三偏振光33a来进行说明,但是关于哪个偏振光为s偏振光或p偏振光,是任意的。

受光单元4a具备:第一受光部41,其从第一偏振光32a中接收相位为0度的光;第二受光部42,其从第二偏振光32b中接收相位为180度的光;第三受光部43,其从第三偏振光33a中接收相位为90度的光;以及第四受光部44,其从第四偏振光33b中接收相位为270度的光。

运算单元6基于第一受光部41、第二受光部42、第三受光部43以及第四受光部44接收到的相位各不相同的多个光,来运算测定对象的转动的方向和因测定对象的转动而产生的角度的变化量。

下面,对分束器31以后的光的光路进行说明。

第一分割光31a经由第二1/4波片12而成为相位与第一分割光31a的相位相差90度的光,并向第一分割光偏振分束器32照射。照射至第一分割光偏振分束器32的第一分割光31a发生偏振并被分割为作为s偏振光的第一偏振光32a和作为p偏振光的第二偏振光32b。而且,第一受光部41接收第一偏振光32a而接收作为相位为0度的光的干涉光,第二受光部42接收第二偏振光32b而接收作为相位为180度的光的干涉光。

第二分割光31b经由第二1/4波片12和第三1/4波片13而成为相位与第二分割光31b的相位相差180度的光,并向第二分割光偏振分束器33照射。照射至第二分割光偏振分束器33的第二分割光31b发生偏振并被分割为作为s偏振光的第三偏振光33a和作为p偏振光的第四偏振光33b。而且,第三受光部43接收第三偏振光33a而接收作为相位为90度的光的干涉光,第四受光部44接收第四偏振光33b而接收作为相位为270度的光的干涉光。由此,运算单元6(参照图3)能够从多个受光部41~44获取四相信号。运算单元6通过运算该四相信号,来运算并检测出测定对象的转动的方向和因测定对象的转动而产生的角度的变化量。

在像这样的第二实施方式中,也能够起到与所述第一实施方式中的(1)~(7)同样的作用、效果,除此以外还能够起到下面的作用、效果。

(8)光学式角度传感器1a具备配置在第二光的光路上的第一1/4波片11,受光单元4a具备接收相位为0度的光的第一受光部41、接收相位为180度的光的第二受光部42、接收相位为90度的光的第三受光部43以及接收相位为270度的光的第四受光部44,因此能够根据合成光来检测四相信号。因而,光学式角度传感器1a能够从多个衍射光获取四相信号,从而高精度地检测因测定对象的转动而引起的角度的位移。

[第三实施方式]

下面,基于图6来说明本发明的第三实施方式。此外,在下面的说明中,对已经说明的部分标注相同的标记并省略其说明。

图6是示出第三实施方式所涉及的光学式角度传感器1b的概要图。

在所述第二实施方式中,光学式角度传感器1a具备分束器31、第二1/4波片12、第三1/4波片13、第一分割光偏振分束器32、第二分割光偏振分束器33以及多个受光部41~44。

在第三实施方式中,如图6所示,与所述第二实施方式的不同点在于,具备1/4波片11,该1/4波片11配置于经由第一反射单元51的第一光、经由第二反射单元52的第二光、经由第四反射单元54的第一光以及经由第五反射单元55的第二光中的任意一个或多个光的光路上,并具备第二衍射单元71、第三衍射单元72以及多个偏振片81~84,第二衍射单元71具有照射面70和衍射光栅711,该照射面70被照射合成光,该衍射光栅711沿着规定方向设置,使合成光成为多个衍射光,第三衍射单元72具有沿着与第二衍射单元71的衍射光栅711在照射面70设置的规定方向正交的方向设置的衍射光栅722,使由第二衍射单元71形成的多个衍射光进一步成为多个衍射光,多个偏振片81~84配置于由第三衍射单元72形成的多个衍射光的光路上,使多个衍射光成为相位各不相同的多个偏振光,受光单元4b具备与多个偏振片81~84分别对应的多个受光部41b~44b,运算单元6基于多个受光部41b~44b接收到的相位各不相同的多个光,来运算测定对象的转动的方向和因测定对象的转动而产生的角度的变化量。此外,为了便于图示受光单元4a,第六反射单元10图示为两个构件,而不是一个构件。

第二衍射单元71和第三衍射单元72将来自第二衍射部22的合成光分割为四个衍射光来作为进行了平均所得到的非偏振的光。

多个偏振片81~84为偏振透镜,具备第一偏振片81、第二偏振片82、第三偏振片83以及第四偏振片84。此外,多个偏振片81~84只要能够使入射的光发生偏振即可,可以使用任意的偏振片进行偏振。

受光单元4b与多个偏振片81~84相向地设置于同一面上。另外,受光单元4b具备第一受光部41b、第二受光部42b、第三受光部43b以及第四受光部44b。

由第二衍射单元71和第三衍射单元72分割出的多个衍射光当透过多个偏振片81~84时成为相位各不相同的偏振光。

第一受光部41b接收经由了第一偏振片81的相位为0度的光。第二受光部42b接收经由了第二偏振片82的相位为90度的光。第三受光部43b接收经由了第三偏振片83的相位为180度的光。第四受光部44b接收经由了第四偏振片84的相位为270度的光。

由此,运算单元6能够从受光单元4b获取四相信号,根据四相信号来运算并检测出测定对象的转动的方向和因测定对象的转动而产生的角度的变化量。

另外,受光单元4b与多个偏振片81~84相向地设置于同一面上,因此能够进行模块化。因而,光学式角度传感器1b不需要如所述第二实施方式那样针对被照射光的每个位置配置多个受光部41b~44b,从而能够削减成本,并且节省空间。

在像这样的第三实施方式中,也能够起到与所述第一实施方式中的(1)~(7)同样的作用、效果,除此以外还能够起到下面的作用、效果。

(9)光学式角度传感器1b具备配置于第二光的光路上的1/4波片11,并具备与通过第二衍射单元71及第三衍射单元72进行了衍射的多个衍射光对应的多个偏振片81~84以及与多个偏振片81~84分别对应的多个受光部41b~44b,因此与第二实施方式的具备分束器31、第一分割光偏振分束器32以及第二分割光偏振分束器33的情况相比,即使不使用这些光学部件也能够获取四相信号。因而,光学式角度传感器1b与第二实施方式的光学式角度传感器1a相比,能够实现高精度化,并能够节省空间、削减成本。

(10)受光单元4b与多个偏振片81~84相向地设置于同一面上,并且具备与多个偏振片81~84分别对应的多个受光部41b~44b,因此能够通过进行模块化来使光学式角度传感器1b小型化。

[实施方式的变形]

此外,本发明不限定于所述各实施方式,在能够达到本发明的目的的范围内的变形、改进等包含在本发明中。

例如,在所述各实施方式中,光学式角度传感器1、1a~1b设置于测定设备,但是也可以设置于其它设备而非测定设备。即,关于光学式角度传感器设置于什么样的设备,没有特别限定。

在所述各实施方式中,光学式角度传感器1、1a~1b根据±1次衍射光来检测角度的变化量,但是关于光学式角度传感器基于哪种光来检测角度的变化量,属于常规设计。总之,运算单元只要能够伴随着衍射单元的转动而基于由合成光形成的干涉信号的变化来运算角度的变化量即可。

在所述各实施方式中,第三反射单元53为使第一光及第二光朝向第二衍射部反射的单个构件,但是第三反射单元也可以为与第一光及第二光分别对应地个别地设置的多个构件。总之,第三反射单元只要能够使经由了第二衍射部的第一光及第二光朝向第二衍射部反射即可,既可以为单个,也可以为多个,另外,可以以任意的形状形成。

图7是示出第一变形例所涉及的光学式角度传感器1c的概要图。

在所述各实施方式中,光学式角度传感器1、1a~1b具备第六反射单元10。

本变形例中的光学式角度传感器1c与所述各实施方式的不同点在于不具备第六反射单元。即使是不具备第六反射单元的情况,如图7所示,受光单元4也能够接收经由了与测定对象同步地转动的衍射单元2的合成光。

图8是示出第二变形例和第三变形例所涉及的光学式角度传感器1d、1e中的第二衍射部22d、22e和受光单元4d、4e的概要图。具体地说,图8的(a)是示出第二变形例的图,图8的(b)是示出第三变形例的图。另外,图9是示出第四变形例所涉及的光学式角度传感器1f中的第二衍射部22f和受光单元4f的概要图。

本发明中的光学式角度传感器的衍射单元的生成合成光的第一衍射部和受光单元除了第二实施方式和第三实施方式所示的第一衍射部和受光单元以外,还可以为第二变形例至第四变形例所示那样的第一衍射部和受光单元。

另外,在本发明中,能够通过第三反射单元使来自光源的光与合成光的光路偏移,因此第一衍射部也可以分离地具备对来自光源的光进行分割的区域和生成合成光的区域。

此外,在图8至图9中,为了便于说明,未图示对来自光源的光进行分割的第一衍射部的区域,仅图示变形例所涉及的生成合成光的第一衍射部的区域。

例如,如图8的(a)所示,第二变形例所涉及的受光单元4d具备沿着y方向并列设置的多个受光元件45,该y方向为与衍射光栅m被设置的方向相同的方向。在第二变形例中,经由了衍射光栅m的第一光向-y方向侧进行衍射,第二光向+y方向侧进行衍射。在此,在第一光例如为+1次衍射光、第二光例如为-1次衍射光的情况下,其它衍射次数的光(例如±2次衍射光)向与第一光及第二光不同且分离的方向衍射,不被照射至受光单元4d。而且,第一光(+1次衍射光)和第二光(-1次衍射光)在受光单元4d的受光面40d上沿着与衍射单元2的转动轴平行的方向即x方向生成干涉条纹。

多个受光元件45为了获取具有相位差的四相信号(多个正弦波信号),而与干涉条纹的周期一致地配置。此时,例如在对来自光源3的光进行分割的第一衍射部21(参照图1)的衍射光栅m被设计为1μm的周期的情况下,生成合成光的第一衍射部21d的衍射光栅m以相对于第一衍射部21的衍射光栅m的周期稍微错开的方式被设计为1.005μm的周期。而且,多个受光元件45以成为与第一衍射部21d的衍射光栅m的周期相同的周期的方式被设计为1.005μm。

另外,多个受光元件45具备接收相位为0度的光的元件、接收相位为90度的光的元件、接收相位为180度的光的元件以及接收相位为270度的光的元件,并沿着y方向按顺序重复配置。运算单元6能够基于受光单元4d接收到的干涉条纹,来运算测定对象的转动方向和因测定对象的转动而产生的角度的变化量。

另外,如图8的(b)所示,第三变形例所涉及的受光单元4e具备多个受光元件45e,该多个受光元件45e沿着与作为衍射单元2的转动轴ax的x方向平行的方向并列设置。此时,第一衍射部21e具备以具有规定的倾斜角度β的方式配置的倾斜衍射光栅me。透过倾斜衍射光栅me的第一光向+x方向侧衍射,第二光向-x方向侧衍射。

在此,在第一光例如为+1次衍射光、第二光例如为-1次衍射光的情况下,其它衍射次数的光(例如±2次衍射光)向与第一光及第二光不同且分离的方向衍射,不被照射至受光单元4e。而且,第一光(+1次衍射光)和第二光(-1次衍射光)在受光单元4e的受光面40e上沿着与衍射单元2的转动轴ax正交的y方向生成干涉条纹。

多个受光元件45e与在受光面40e生成的干涉条纹的周期一致地配置以能够获取四相信号。此时,多个受光元件45e与第二变形例同样地具备接收相位为0度的光的元件、接收相位为90度的光的元件、接收相位为180度的光的元件以及接收相位为270度的光的元件,并沿着x方向按顺序重复配置。运算单元6能够基于受光单元4e接收到的干涉条纹,来运算测定对象的转动方向和因测定对象的转动而产生的角度的变化量。

另外,在第四变形例中,如图9的(a)所示,第一衍射部21f具备相位各不相同的多个衍射部21fa~21fd,受光单元4f具备与多个衍射部21fa~21fd分别对应的多个受光部41f~44f。

如图9的(b)所示,在将衍射光栅mf的周期设为p、将整数设为n、将偏移设为k的情况下,沿y方向并列设置的多个衍射部21fa~21fd彼此以式(1)那样的关系进行了配置。

k1=n×p+p÷8…(1)

具体地说,衍射部21fb以相对于衍射部21fa偏移通过式(1)求出的k1的值的方式配置。衍射部21fc以相对于衍射部21fa沿y方向偏移按p÷4求出的k2的值的方式配置。衍射部21fd以相对于衍射部21fc偏移通过式(1)求出的k1的值的方式配置。

多个受光部41f~44f从多个衍射部21fa~21fd接收相位各不相同的干涉光。

运算单元6能够基于多个受光部41f~44f接收到的光,来运算测定对象的转动的方向和因测定对象的转动而产生的角度的变化量。

因而,光学式角度传感器可以包括第二实施方式或第三实施方式、上述的第二变形例至第四变形例,使用任意的第一衍射部和受光单元来检测测定对象的角度的变化量。总之,只要能够是如下结构即可:光学式角度传感器中的衍射单元被安装于以规定的轴为转动轴进行转动的测定对象,随着测定对象的转动而同步转动,运算单元基于受光单元所接收到的合成光,根据因衍射单元的转动而引起的干涉信号的变化来运算角度的变化量。

产业上的可利用性

如以上那样,本发明能够较佳地利用于光学式角度传感器。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1